海上海賓館二部水源熱泵地溫空調項目水資源分析

李 哲，唐紅霞

(1.葫蘆島市凌河保護區管理局，遼寧 葫蘆島 125000；2.丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調項目水資源分析

李 哲1，唐紅霞2

(1.葫蘆島市凌河保護區管理局，遼寧 葫蘆島 125000；2.丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調項目是由葫蘆島渤船房地產開發有限責任公司教育園區第二分公司投資興建，項目主要對賓館空調系統進行技術改造，擬采用水源熱泵地溫空調技術，利用地下水作為供水水源。文章通過對該項目建設的可行性與合理性；工程取用水的合理性以及取退水的影響分析，給出了項目水資源論證的結論與建議。最終通過水資源論證，達到合理的開發利用水資源和保護水資源，提高水資源的利用效率及效益，實現水資源的可持續利用。

水資源；取用水；合理性；分析；建議

1 項目概況

1.1 工程概況

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調項目是由葫蘆島渤船房地產開發有限責任公司教育園區第二分公司投資興建，主要對賓館空調系統進行技術改造，擬采用水源熱泵地溫空調技術，利用地下水作為供水水源。建設項目占地面積1740m2，建筑面積8700m2，樓高5層。

工程采用地下水作為供水水源，設計抽水井2眼，計劃利用地下水80m3/h，回水井4眼，生產采用循環供水系統方案。

1.2 自然地理概況

項目場地位于葫蘆島市龍灣大街北側，地勢平坦，地形地貌較簡單，屬沖積階地，地面標高10.10～11.11m，場地北側為五里河，南側為飛天廣場。本區地處北溫帶半干旱大陸型季風氣候區，冬季受大陸氣候影響干燥而寒冷，夏季受海洋性氣候影響溫和多雨，多年平均氣溫8.5～9.5℃，最高可達39.8℃，最低-26.3℃，相對濕度58%左右；冬季多西北風，夏季多西南風；多年平均降水量為587～621mm，降雨多集中在6—9月份，占年降水量的75%～80%，多年平均蒸發量1720.67mm，是降水量的2.8倍；無霜期180d左右，最大凍結深度1.1m。春秋兩季降水少，多風，最大風力6～7級，氣候干燥。

區內較大河流由西至東為大石河、九江河、石河、狗河、六股河、煙臺河、興城河、五里河、連山河等。諸河均環繞低山丘陵間，多以NW流向SE后注入渤海。其中六股河、興城河集水面積較大，分別為3265km2和724km2,屬長年性河流，其余各河流均屬間歇性河流。水文特征是河水流量受降水分布不均控制，河水流量年際年內變化較大，流程較短；河床坡降大，汛期水深流急，河水水位暴漲暴落。五里河流經場區北側，經人工整治，常年有水，現河面寬約20m，水深約1.5m。

2 水文地質條件

2.1 項目區內水文地質

本區出露地層主要有太古界和新生界第四系。第四系比較發育，成因類型較多，有沖積、沖洪積、坡洪積等。

地下水類型有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種。松散巖類孔隙水區內分布最為廣泛，為本區的主要地下水類型，分布于各沖積平原及丘前坡洪積扇裙和丘間溝谷中。含水巖組有砂礫石、礫卵石等，上覆0.5～4.0m的亞黏土或亞砂土。含水巖組富水程度變化較大。基巖裂隙水分布于工作區西北部低山丘陵區，含水巖組有太古界混合花崗巖；中生界侵入巖；火山碎屑巖；上元古界碎屑巖；古生界碳酸鹽巖。

由于巖石經長期的風化作用和構造變動，淺層風化裂隙及構造裂隙發育，成為大氣降水滲入的通道和基巖裂隙水的儲存空間，但其賦水程度不均，主要受地貌和巖性控制，局部在構造、地貌有利部位富水性較好，單井出水量80～100m3/d。

2.2 項目區地下水化學特征

區內地下水的化學特征受地貌、含水層巖性及水文地質條件影響。從丘陵臺地到沖積平原至沖海積平原，地下水化學類型表現出從H-CN型、HC-CN(M)型、CH-CN型，過渡到C-N型水的變化規律；礦化度由<0.2g/L增至0.5～5.0g/L。隨著礦化度的增高，Cl-、Na+含量亦顯著增加。只在局部因人工污染、海水入侵等因素影響，使得水化學規律復雜化。

平面上看，導致地下水化學類型這一變化規律的原因是由于丘陵和高臺地地帶基巖裸露，表層裂隙發育接受大氣降水入滲補給的條件充分，且地面坡度較大，徑流條件好，水交替頻繁，地下水化學成分的形成以溶濾作用為主，長期的溶濾作用導致地下水出現富鈣環境，使這一地帶形成水化學類型以H-CH或HC-CN(M)型為主，礦化度一般為0.15～0.40g/L。

低臺地地帶及坡洪積扇裙后緣，地面坡度小，含水層連續性差，滲透性能低，逕流變緩，水交替變弱，水化學作用以富集為主，導致地下水出現富鈉環境，Cl-含量也相對增高，水化學類型變為CH-CN型，礦化度增至0.30～0.50g/l。

沖海積平原地帶，地勢平緩，徑流緩慢，水位埋藏淺，蒸發濃縮作用強烈，各種化學成分不斷集聚，水化學類型變為CS-CN和C-N型，礦化度大幅度增至5.00～10.00g/L。

垂向上，因區內含水巖組內無連續含水層，且含水層厚度不大，因此地下水化學類型和礦化度無明顯差異，僅局部的濱海平原受海水入侵影響，出現上淡下咸的水質結構。

上述表明，區內地下水由丘陵臺地經山前坡洪積扇裙、沖洪積平原到沖海積平原，經歷了溶濾、鹽分搬運至積累的過程，導致地下水化學成分、水化學類型及礦化度呈現規律性變化。

2.3 項目場地水文地質

2.3.1 地層與巖性

項目場地地層從上至下依次為：雜填土：雜色，黑褐色，稍濕，松散，主要由磚頭、碎石、黏性土、生活垃圾等組成。分布厚度不均，0.30～1.50m。粉質黏土：黃褐色，可塑～硬塑狀態，黏性較強，刀切面較光滑，該層厚1.20～3.20m。礫砂：黃褐色，稍密～中密～密實，濕～飽和，分選磨圓較差，揭露厚度1.20～10.40m。強風化花崗巖：黃褐色，呈全風化～強風化狀態。揭露厚度1.20～1.60m。

2.3.2 水文地質條件

根據區域水文地質條件，結合場地勘察及水井施工資料，該區地下水資源較為豐富，地下水主要賦存于礫砂及花崗巖風化殼中，水位埋深3.51～4.80m，水位年變幅1.50m，地下水主要補給來源為五里河水側向滲入補給，人工開采及地下逕流排泄。根據現場抽水井試驗資料，單井涌水量可達30～40m3/h。場地地下水水化學類型為HCO3-Ca·Na型，礦化度0.657g/L，pH=7.64。

3 水資源量分析

根據建設項目所在區域的水資源狀況、建設項目的取水規模、水功能區劃等因素,按照《建設項目水資源論證導則》論證工作等級劃分標準，確定該建設項目論證等級為3級。根據該區水文地質條件，場地地下水類型為松散巖類孔隙水，水量為較豐富含水巖組，地下水資源較為豐富，地下水主要賦存于礫砂及花崗巖風化殼中，水位埋深3.51～4.00m，根據場區抽水井試驗資料，單井涌水量可達30～40m3/h。

地下水主要補給來源為大氣降水及五里河水的側向徑流滲入補給，補給條件較好，在賓館所屬范圍內尋求地下水供水水源，是完全可以實現的，為此，在賓館所屬范圍內為本工程提供地下水80m3/h是有充分保證的。

4 取用水合理性分析

4.1 取水合理性分析

4.1.1 項目建設合理性分析

水源熱泵地溫空調技術是目前國內大力推廣的一種新型節能空調技術，采用高效、節能、環保的“恒源”水源熱泵地溫中央空調系統，將供暖、制冷、衛生、熱水等由一套系統完成，系統具有適用范圍廣、費用低廉、安全環保以及運行寧靜、省電節能的優點。因此本工程建設是合理的、必要的[1-2]。

4.1.2 取水合理性分析

根據區域的水資源狀況，全區地下水及地表水用水量利用程度較高，但尚具有一定的開發潛力；同時水源熱泵地溫空調技術不浪費地下水資源，它是將循環后的棄水全部回灌于地下，而且工程本身符合國家產業政策，符合區域產業布局和區域水資源開發利用規劃，項目建設有利于促進經濟發展，取水合理[3]。

4.2 用水合理性分析

根據賓館建筑面積及設計要求，擬建本期工程采用地下水作為供水水源，設計抽水井2眼，計劃利用地下水80m3/h，回水井4眼，生產采用循環供水系統方案，用水量及用水方案是合理可行的。

5 退水影響分析

本期工程采用地下水作為供水水源，計劃利用地下水80m3/h，根據葫蘆島市繡園小區水井竣工驗收報告資料，單井出水量40m3/h，水位降深為2.75m。

由于水源熱泵地溫空調技術是將循環后的棄水全部回灌于地下，不浪費地下水資源，不會對其他用水戶造成影響，也不會對周邊及生態環境造成影響。

本工程將按照“閉路循環”、“不外排”的原則對循環后的棄水全部回灌于地下，基本達到零排放，建設項目退水對周邊環境及其他用戶不產生影響[4]。

6 保護措施

為將影響降低至最小程度，以保障經濟發展與區域水資源可持續利用，取水必須遵循合理開發、節約使用和有效保護的原則，促進水資源的優化配置和可持續利用。

加強建設期水資源保護，減少施工期間建筑材料、廢渣、廢水等對周邊環境的污染。用水和回水系統安裝必要的水量計量和水質監測裝置，以便管理人員對全廠用水系統的運行情況進行全面監視，隨時掌握系統中各處的水質水量，根據節水要求進行有效控制，減少管網漏失率。建立、健全廠內各項用水管理制度，進行統一管理，并對各項用水進行優化配置，加強對職工節水宣傳和學習，樹立職工節水意識[5]。

7 結論與建議

7.1 結 論

本期工程符合國家產業政策，符合區域產業布局和區域水資源開發利用規劃，工程建設有利于促進經濟發展。通過對場區已有水井資料分析，向現有工程供水80m3/h，是有保證的。

7.2 建 議

建議項目單位取水時，單井出水量不宜超過40m3/h。加強節水意識，確實發揮節水措施的作用，不斷提高企業節水潛力。應將循環后的棄水全部回灌于地下，抽水井與回水井的數量比例應合理，以便地下水的順利回灌，杜絕棄水明排。在進行地溫空調線路設計時，應進行雙向線路設計，即定期地改變供回水方向，以防止發生堵塞問題而影響注水能力。

對地下水資源采取有效保護措施，必要時應對地下水進行監測(如水質、水溫等)，防止對地下水資源的浪費、污染及破壞，保證地下水資源的可持續利用。

[1]李兵，馮謙誠，劉向華，李紅亮.造紙項目水資源論證取用水合理性分析[J].南水北調與水利科技，2009(05)：117-119.

[2]馮德友，呂寶華，謝大勇.建設項目取用水合理性分析[J].科技創新導報，2008(29)：46.

[3]郭賀潔.建設項目取用水合理性分析研究[J].水利建設與管理，2010(11)：79-81.

[4]王宏,劉嶸,成紅之.地下水源熱泵空調系統與地下水環境問題的分析——以沈陽地區為例[J].工程勘察,2009(08)：42-45,50.

[5]張吉禮,馬良棟.污水源熱泵空調系統污水側取水、除污和換熱技術研究進展[J].暖通空調,2009(07)：46-52.

1007-7596(2014)10-0149-03

2014-03-21

李哲(1985-)，男，遼寧葫蘆島人；唐紅霞(1981-)，女，滿族，遼寧丹東人，工程師，研究方向為水資源管理、水資源開發利用、水質監測等。

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